Konuyu Değerlendir
  • 0 Oy - 0 Ortalama
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
ARDUİNO VE NRF24L01 HABERLEŞME MODÜLÜ İLE PAN-TİLT KONTROLÜ VE UZAKTAN GÖRÜNTÜ
#1
ARDUİNO VE NRF24L01 HABERLEŞME MODÜLÜ İLE PAN-TİLT KONTROLÜ VE UZAKTAN GÖRÜNTÜ

Projenin Tanımı
Güvenlik gereksiniminin artmasıyla birlikte çeşitli kamera güvenlik sistemleri ortaya çıkmıştır. Bunlardan bazıları X ve Z eksenlerinde kontrol edilebilir olanlarıdır. X ve Z eksen hareketleri kamera sektöründe Pan-Tilt olarak adlandırılmaktadır.
Pan/Tilt terimi kamera hareketlerini açıklamak için kullanılan bir terimdir. Pan, Sağa-Sola Çevrinme anlamındadır. Tilt ise Aşağı-Yukarı Çevrinme anlamına gelmektedir. Sistemdeki iki eksen hareketinin X ve Z eksenleri olmasından dolayı Pan/Tilt tercih edilmiştir.
[img=269x0]http://i1.wp.com/mekatronizm.com/wp-content/uploads/2016/04/3.gif?resize=269%2C269[/img][img=282x0]http://i1.wp.com/mekatronizm.com/wp-content/uploads/2016/04/2.gif?resize=282%2C282[/img]Pan ve Tilt hareketleri
 
Örneğin bir kuruluşta kamera güvenlik sistemleri Pan-Tilt özelliğine sahip olmayan 4 kamera ile izlenirken, bu özelliğe sahip yalnızca bir adet Pan-Tilt harekerini yapan kamera yeterli olabilmektedir.
Bu projede de ucuz maliyetli bir Pan-Tilt kamera tasarlanacaktır. Eksen hareketleri birer potansiyometre ile kontrol edilecek ve kablosuz (wireless) modül ile iki adet servo motora aktarılacaktır.
 
Projenin Amacı
Maliyeti ve satış fiyatları oldukça yüksek olan Pan-Tilt kamera güvenlik sistemlerine alternatif, kablosuz kontrol edilebilen, düşük enerji kullanımlı ve düşük fiyatlara mal edilebilen bir kamera güvenlik sistemi tasarlamak.
Bir Kamera Tutucu (Camera Mount) sistemi tasarlanarak, Pan-Tilt hareketine sahip olmayan durgun kameralara da bu özelliğin verilebilmesi amaçlanmaktadır.
 
Projede Kullanılan Malzemeler

  • Arduino UNO ATmega 328 iki adet

  • NRF24L01 Wireless(Kablosuz) Haberleşme Modülü iki adet

  • Potansiyometre iki adet

  • Servo Motorlar iki adet

  • Pan/Tilt Sistemi

  • Sony 800 TVL CMOS Kamera

  • Boscam  5.8G 8CH 200mW Wireless Receiver RC305

  • Boscam  5.8G 8CH 200mW Wireless Transmitter TS351

  • General Mobile G777 Video Gözlük
Arduino Uno Pinout ve haberleşme Açık Gösterim Şeması
[img=731x0]http://i2.wp.com/mekatronizm.com/wp-content/uploads/2016/04/4.png?resize=860%2C608[/img]
NRF24L01 Kablosuz (Wireless) Haberleşme Modülü
[img=300x0]http://i1.wp.com/mekatronizm.com/wp-content/uploads/2016/04/5-1.jpg?resize=300%2C225[/img][img=332x0]http://i1.wp.com/mekatronizm.com/wp-content/uploads/2016/04/6-1.jpg?resize=332%2C227[/img]
 
 
 
 
 
NRF24L01 ve NRF24L01+ Modelleri
Farklı modellerinin de bulunduğu NRF24L01 Wireless modülünün çalışma prensibi her modelinde aynı şekildedir. Model değişimlerinin tek sonuçları haberleşme menzilinin artması veya azalması şeklindedir. Şekil 4 de görünen modüllere bakıldığında, sol taraftaki modülün çip antene sahip olduğu görülmektedir. Daha düşük maliyetli projelerde ve az yer kaplayan sistemlerde kullanımı yaygın olan NRF24L01 modelinin yanısıra, uzun haberleşme menzili gerektiren ve yer problemi olmayan projelerde NRF24L01+ SMA Antenli modeli kullanılmaktadır.
Düşük güç kullanımına sahip bu wireless modülünün haberleşme sağlaması için aynı modülden iki adet ihtiyaç vardır. Çalışma prensibine göre NRF24L01 modülleri yalnızca birbirleriyle haberleşebilmekteler. Üzerlerinde haberleşme entegreleri dışında sürücü ve işlemciye dair herhangi bir başka entegre bulunmaması sebebiyle iki ayrı wireless modüle, iki ayrı işlemci gerekmektedir.
Bu işlemci ve wireless modül haberleşmesi, alıcı(Transmitter TX) ve verici(Receiver RX) şeklinde ikiye bölünür ve adlandırılır.
 
Pan/Tilt Sistemi
[img=300x0]http://i0.wp.com/mekatronizm.com/wp-content/uploads/2016/04/7.png?resize=300%2C225[/img]
Ağırlığı çok yüksek olmayan, servo motorlarla uyumlu ve malzemesi sertleştirilmiş plastik olan bir Pan/Tilt Kamera Tutucusu tercih edildi.
 
 
 
 
Sony 800 TVL CMOS Kamera
[img=209x0]http://i0.wp.com/mekatronizm.com/wp-content/uploads/2016/04/Untitled-7.jpg?resize=209%2C213[/img]First Person View sistemindeki en önemli komponentlerden bir tanesi olan kamera, görüntüyü alma ve Verici (Transmitter)’ye iletme görevini yerine getirmektedir. Sony Marka CMOS kamera 800 TVL çözünürlüğe sahip olmakla beraber, aracın görüntü üzerinden kontrol edilebilmesine yeterli kalitede çekim yapabilmektedir.
 
 
 
Boscam  5.8G 8CH 200mW Wireless Receiver RC305
[img=588x0]http://i1.wp.com/mekatronizm.com/wp-content/uploads/2016/04/Untitled-1.fw_.png?resize=588%2C414[/img]
Alıcı (Receiver) olarak AV görüntü çıkışı verebilen ve kullanılacak video gözlüğe de uygun olarak Boscam markasının 200mW modeli tercih edildi. Wireless haberleşme ile görüntünün kablosuz olarak alınmasını sağlayan bu modül, 5.8Ghz frekansında çalışmaktadır.
Boscam  5.8G 8CH 200mW Wireless Transmitter TS351
[img=241x0]http://i0.wp.com/mekatronizm.com/wp-content/uploads/2016/04/9.jpg?resize=241%2C241[/img]
Verici (Transmitter) olarak tercih edilen Boscam markanın 200mW modeli, kamera ile çekilen görüntüyü anlık olarak kablosuz şekilde Alıcı (Receiver)’ya göndermektedir. Receiverda olduğu gibi, Transmitterda da 5.8Ghz frekansı bulunmaktadır. Boscam markasının birbirleriyle uyumlu olarak üretmiş olduğu RC305 Receiver’ı ile TS351 Transmitter’ı bu sebeple tercih edilmiştir.
 
 
General Mobile G777 Video Gözlük
[img=300x0]http://i1.wp.com/mekatronizm.com/wp-content/uploads/2016/04/Untitled-3.jpg?resize=300%2C114[/img]General Mobile firmasının üretmiş olduğu G777 Video gözlük AV çıkışa sahip bir görüntüleme cihazıdır. AV çıkışa sahip olması, Boscam R305 ile bağlantı kurabilmesi anlamına gelmektedir.
 
 
SİSTEMİN GELİŞTİRİLMESİ
Modüllerin de kullanım prensipleri takip edilerek oluşturulacak sistemin öncelikle malzemeleri bir araya getirildi.
TX ve RX olmak üzere iki adet Arduino sistemi tasarlandı.
TX Sisteminin Tasarlanması
TX sistemi, yani projedeki transmitter, verici sisteminde kullanılacak malzemeler öncelikle ayrıldı. Daha sonra dijital girişlerin de tanımlanmış olduğu Arduino kodu yazılmaya başlandı. Tanımlanan dijital girişlere göre gerekli bağlantılar Arduino ve breadboad üzerine yapılacak idi.
 TX Sistemi Kodunun Yazılması
Bilindiği gibi verici sisteminde analog veya dijital değerleri veren(gönderen) komponentler bulunmalı. Bu nedenle projedeki TX sisteminde potansiyometre olacaktır. Yazılan kod açıklamalarıyla birlikte şu şekildedir;
[img=731x0]http://i1.wp.com/mekatronizm.com/wp-content/uploads/2016/04/10.jpg?resize=860%2C676[/img]
TX Sisteminde Bulunacak Komponentler
Potansiyometre iki adet
Arduino UNO Atmega 328
NRF24L01 Wireless Modül
[img=656x0]http://i2.wp.com/mekatronizm.com/wp-content/uploads/2016/04/11.jpg?resize=656%2C419[/img]
RX Sisteminin Tasarlanması
RX sistemi, yani projedeki alıcı (receiver) kısmında TX ten gelecek olan analog değerler
okunmalıdır.Analog değerler doğrudan okunamayacağı için öncelikle RF24 modüllerinin
birbirlerin yollamış oldukları paketler açılarak anlamlandırılmalıdır. Bunun için şöyle bir kod
yazılmıştır;
[img=604x0]http://i1.wp.com/mekatronizm.com/wp-content/uploads/2016/04/12.jpg?resize=604%2C724[/img]
[img=606x0]http://i1.wp.com/mekatronizm.com/wp-content/uploads/2016/04/15.jpg?resize=606%2C225[/img]
RX Sisteminde Bulunacak Komponentler
Servomotor iki adet
Arduino UNO Atmega 328
NRF24L01 Wireless Modül
 
Sistemin Kurulması ve Çalıştırılması
Sistemde kullanılacak olan bütün komponentler belirlendikten ve modülleri giriş ve çıkış bilgileri kodlandıktan sonra bağlantılar kurulmaya başlandı. Öncelikle verici kısmı büyük bir breadboard üzerine kuruldu.
Potansiyometrelerin data bacakları Arduino UNO üzerindeki ANALOG 5 ve ANALOG 4 pinlerine yerleştirildi. Yine arduino üzerinden alınan toprak hattı breadboarda bağlandı ve potansiyometrelerin toprak hatları da breadboarddaki toprağa yerleştirildi.
Arduino’dan alınan +5V güç çıkışı iki potansiyometreye de ulaştırıldı. NRF24L01 modülünün datasheeti incelendiğinde Arduino’daki  3.3V güç çıkışı ile çalışabileceği tespit edildi. Bu bilgi doğrultusunda NRF24L01 modülü de arduino üzerindeki 3.3V güç çıkışına yerleştirildi.
Daha önceden hazırlamış olduğum NRF24L01 modülü için kolay kullanım headerları sayesinde gerekli pinlerin hepsi Arduino üzerindeki dijital pinlere yerleştirilebildi.
Aynı işlemler NRF24L01 modülü için alıcı kısmında da gerçekleştirildi. Bu kısımda farklı olarak Analog okunması gereken bir değer olmamasından dolayı Analog pinleri boş bırakıldı. İki ayrı servo motorun iki ayrı data girişi, Arduino üzerindeki dijital pinlerden 5 ve 6’ıncı dijital pine yazılan kod doğrultusunda takıldı. Sistem enerjilendiğinde iki ayrı potansiymetrenin X ve Z eksenlerinde servoları hareket ettirdiği görüldü.
Son olarak kamera sistemi yapılmak üzere gerekli malzemeler çıkarıldı ve monte edildi. Anlık olarak görüntü alımını sağlayan sistem, servo motorların takılmış olduğu kamera tutucusu sistemine konuldu.
SPI NEDİR? NASIL ÇALIŞIR?
SPI, sayısal(dijital) tümdevrelerin(entegre devre-IC) seri haberleşmeleri için geliştirilmiş verimli haberleşme standartlarından biridir. Açılımı “Serial Perihpheral Interface” olup Türkçe’si “Seri Çevresel Arayüz”dür. SPI ismi Motorola tarafından bulunumuştur. SPI standardının bir diğer adı ise Microwire’dır ve bu Natiaonal Semiconductor firmasının tescilli ticari markasıdır.
SPI, full duplex(eş zamanlı çift yönlü çalışabilen), senkron(datanın saat darbeleriyle birlikte eşzamanlı olarak aktarıldığı) bir seri haberleşme standardıdır ve pek çok tümdevre tarafından donanımsal olarak desteklenmektedir. Bu haberleşmede veri(data, bitler) transferi master-slave ilişkisi ile gerçekleşir. Master veri haberleşmesini başlatan cihazdır. Master tarafından veri transferi başlatıldıktan sonra veri her iki yönde de eşzamanlı olarak aktarılabilir. Alınan baytın anlamlı olup olmadığı bilgiyi alan cihaza kalmıştır.
[img=700x0]http://i2.wp.com/mekatronizm.com/wp-content/uploads/2016/04/14.png?resize=700%2C555[/img]
Proje Sahibi : Cihat Turan
Bul
Alıntı


Benzer Konular...
Konu: Yazar Cevaplar: Gösterim: Son Mesaj
  ARDUİNO VE MATLAB İLE MPU6050 KULLANIMI VE YÖNTEMLER Ken 0 315 19-05-2016, Saat: 09:57
Son Mesaj: Ken
  MIT APP INVERTOR & ARDUİNO İLE LED KONTROL ETME YÖNTEMİ Ken 0 211 19-05-2016, Saat: 09:55
Son Mesaj: Ken
  MIT APP INVERTOR VE ARDUİNO İLE SERVO MOTOR KONTROL ETME YÖNTEMİ Ken 0 214 19-05-2016, Saat: 09:53
Son Mesaj: Ken
  ARDUİNO İLE NOKİA 5110(PCD8544) GRAFİK LCD KULLANIMI VE GEREKLİ YÖNTEMLER Ken 0 318 19-05-2016, Saat: 09:52
Son Mesaj: Ken
  ARDUİNO KONTROLLÜ ÇİM SULAMA SİSTEMİ PROJESİ VE YÖNTEMLER Ken 0 240 19-05-2016, Saat: 09:51
Son Mesaj: Ken

Foruma Git:


Bu konuyu görüntüleyen kullanıcı(lar): 1 Ziyaretçi
loading...